[实用新型]黏土心墙坝

说明书

本实用新型公开一种黏土心墙坝。针对现有技术未公开过从坝结构着手解决黏土斜心墙坝漫顶溃决技术问题的技术方案的缺陷，本实用新型提供一种黏土心墙坝，包括心墙与坝壳以及埋置在坝壳中的格宾石笼骨架，格宾石笼骨架由格宾石笼单体连接构成，相邻格宾石笼单体间由紧固件连接。格宾石笼骨架可以包括紧贴心墙基部的拦挡墙结构体、紧贴心墙外壁上部的平板支护结构体、心墙与坝坡间的平行长链铺设结构层。拦挡墙结构体是长条形石笼挡墙，平板支护结构体是石笼墙，平行长链铺设结构层是石笼链群；石笼挡墙与石笼墙紧接，石笼链群与石笼墙固定连接。本产品能够避免心墙发生大规模倾倒或剪切破坏，提升坝体安全性能，达到调控洪峰流量目的。

技术领域

本实用新型涉及一种水利工程构筑体，特别是涉及一种人工土石坝，属于水利工程、地质灾害防治技术领域。

背景技术

黏土心墙坝作为一种常见的土石坝类型，除具有土石坝的优势外，还具有工程量较小、基础防渗长度短等优势，因而在水利工程中得到广泛应用。黏土心墙坝除数量增长迅速以外，建设规模(如坝高)也不断突破。大量黏土心墙坝建设使用资料显示，黏土心墙坝在建成投入运营后最大的风险在于漫顶导致的溃坝。尤其在极端强降雨天气、强风场、库岸滑坡及上游溃决洪水等情形下，黏土心墙坝发生漫顶溢流溃决的概率迅速增加。在上述情形下，一方面，强降雨及上游溃坝洪水带来的罕见洪水可能超过水利枢纽的最大泄洪能力，进而导致水位持续抬升直至漫顶溃决；另一方面，强风场、高烈度地震、库岸滑坡(包括地震作用引起的)容易激起大规模的库区涌浪，演进到坝前翻越坝顶后容易造成坝体背水面的掏刷破坏，进而造成坝体漫顶溃决。

任何溃坝事件首当其冲的直接灾害性后果即是溃决洪水迅速进入洪峰状态，对下游产生洪涝灾害威胁或是直接引发下游洪涝灾害。对于普通土石坝，应对这一威胁的防治措施主要是溃坝之前在科学指导下实施人工开挖泄流槽，通过人工干预调控泄流水量，削减控制泄流过程初期的排泄流量从而实现一定程度上的排险。然而，对于黏土心墙坝，该类措施由于三方面原因通常难以奏效：第一，黏土心墙坝发生漫顶溃决前库容往往接近满库状态，激发因素较为短暂，难以完成开挖初始泄流槽、抛填人工结构体、人工爆破开槽、布设钢管桩等关键技术的临时布置。第二，在对黏土心墙坝的漫顶溃决机理、溃口发展过程、溃口洪水流量过程、洪水演进过程研究的基础下，研究者发现，黏土心墙坝溃决过程的最大特征在于心墙的瞬间倾倒破坏或剪切破坏会在短时间内放大溃决流量。也即是说，相对于一般土石坝，黏土心墙坝的溃决过程更突出地集中于心墙破坏的瞬间时段，在险情多变的情况下，难以准确估计该瞬间时段何时出现。一但估计失误，会使救灾部署陷入被动，造成更严重后果。第三，黏土心墙坝整体稳定的核心是心墙的稳定，泄流槽工程可能引发心墙墙顶直接暴露于洪水冲击，增加整个大坝的不安全水平。

针对黏土心墙坝的安全性问题，现有技术还集中于解决保证渗透量与渗透稳定性处于可控和安全的状态(如CN 111705752A、CN 106013263A)，尚未公开过从坝结构着手解决黏土心墙坝漫顶溃决技术问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种能够通过结构改进缓解黏土心墙坝漫顶溃决问题，实现削减溃决洪峰流量的目的。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种黏土心墙坝，包括心墙与坝壳，其特征在于：还包括埋置在坝壳中的格宾石笼骨架，所述格宾石笼骨架由格宾石笼单体连接构成，相邻格宾石笼单体间由紧固件连接。

本实用新型上述黏土心墙坝是通过在坝壳内增设格宾石笼骨架，改变水流冲击黏土心墙与坝壳料的方向与大小，增强心墙与坝壳料的抗侵蚀能力，同时利用格宾石笼骨架自身及其附着土体的重力提高拦挡坝对水流冲击力的抵抗性能，综合性地避免心墙与坝壳在水流压力下发生大规模倾倒或剪切破坏，尤其是在短时间内发生瞬间的完全溃决，从而实现削减溃决洪峰流量的目的。

根据黏土心墙坝的漫顶溃决机理分析，格宾石笼骨架埋置在下游坝壳内。